JPH0743259B2 - CMM - Google Patents
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- JPH0743259B2 JPH0743259B2 JP6870989A JP6870989A JPH0743259B2 JP H0743259 B2 JPH0743259 B2 JP H0743259B2 JP 6870989 A JP6870989 A JP 6870989A JP 6870989 A JP6870989 A JP 6870989A JP H0743259 B2 JPH0743259 B2 JP H0743259B2
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Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、三次元測定機に係り、特に、直交三軸である
X,Y,Z軸のいずれかの方向(所定方向)に移動可能にさ
れた移動部材を、案内部材に沿って所定方向に移動させ
る駆動手段と、この駆動手段が係合されるガイド部材と
の改良に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coordinate measuring machine, and particularly to an orthogonal triaxial.
A driving member that moves a moving member that is movable in any of the X, Y, and Z axes (predetermined direction) in a predetermined direction along the guide member; and a guide member with which the driving unit is engaged. Regarding the improvement of.
従来、被測定物の形状、寸法等を正確に測定する装置と
して種々の三次元測定機が提案されている。この種の三
次元測定機の中には、所定方向に移動可能な移動部材
を、自動送りするための駆動装置を備えたものがある。Conventionally, various three-dimensional measuring machines have been proposed as devices for accurately measuring the shape, size, etc. of an object to be measured. Some three-dimensional measuring machines of this type include a drive device for automatically feeding a moving member that can move in a predetermined direction.
このような三次元測定機の駆動装置としては、ラックと
ピニオンを用いたもの、送りねじ軸を用いたもの等があ
る。しかし、前者においては、一般のラックの真直度が
必ずしも十分ではなく、数ミクロンメータオーダの真直
度を必要とする三次元測定機の駆動装置としては必ずし
も適切ではなく、一方、三次元測定機の性能に対応する
真直度となるように加工するには、きわめて高価となっ
てしまう。また、後者も長尺のねじ軸の真直度を出すの
が困難であるばかりでなく、ねじ軸によるモーメントが
発生して移動部材に回転方向に力がかかり、同じく三次
元測定機の駆動装置として必ずしも十分ではなかった。As a driving device for such a coordinate measuring machine, there are a driving device using a rack and a pinion, a driving device using a feed screw shaft, and the like. However, in the former, the straightness of a general rack is not always sufficient, and it is not always appropriate as a driving device for a coordinate measuring machine that requires a straightness on the order of a few micrometers, while the coordinate measuring machine It is extremely expensive to process the product so that it has a straightness corresponding to the performance. Also, the latter is not only difficult to obtain the straightness of the long screw shaft, but also a moment is generated by the screw shaft to apply a force in the rotating direction to the moving member, and also as a driving device for the coordinate measuring machine. It wasn't always enough.
このため、ラックやねじ軸を用いず、両サイドに案内面
を有するガイド部材を用い、このガイド部材を転動ロー
ラで挟持して移動部材を移動させるものが考えられる。
しかし、この場合は、ガイド部材の両サイドの案内面の
平行度が要求され、その加工が面倒であるという新たな
問題が生じる。Therefore, it is conceivable to use a guide member having guide surfaces on both sides without using a rack or a screw shaft, and to sandwich the guide member with rolling rollers to move the moving member.
However, in this case, parallelism of the guide surfaces on both sides of the guide member is required, and a new problem arises that the machining is troublesome.
この問題を解決するため、ガイドレール(ガイド部材)
の両サイドの平行度が悪くても、移動部材の直進性に与
える影響を最小限にした三次元測定機の駆動装置があ
り、特開昭62−235513号公報にその技術的思想が開示さ
れている。To solve this problem, guide rails (guide members)
There is a driving device for a coordinate measuring machine that minimizes the influence on the straightness of the moving member even if the parallelism of both sides of the is bad, and its technical idea is disclosed in JP-A-62-235513. ing.
この思想は、床上に配設されたベースの両サイドに摺動
案内部を設け、この摺動案内部上にガイドレールを配設
し、このガイドレールに沿ってメインキャレッジ(移動
部材)を移動自在に設けるとともに、このメインキャレ
ッジのガイドレールに対応する部分に枢軸に支持された
揺動体を設ける。この揺動体は、ガイドレールに対し
て、接近、離反する方向へ揺動自在に枢支されるととも
に、この揺動体の一側に設けられた駆動回転体(ローラ
対)によりガイドレールを押圧挟持した構成となってい
る。また、前記メインキャレッジの下部に、前記摺動案
内部に向かってエアを噴射するエアパッドを設ける一
方、メインキャレッジの上部には、略水平方向に変位
し、かつ、測定検出部を有するセントラルキャレッジ
(移動部材)を装着している。The idea is that slide guides are provided on both sides of the base placed on the floor, guide rails are placed on the slide guides, and the main carriage (moving member) is installed along the guide rails. An oscillating body supported by a pivot is provided at a portion corresponding to the guide rail of the main carriage while being provided so as to be movable. The rocking body is pivotally supported so as to swing toward and away from the guide rail, and the driving rail (roller pair) provided on one side of the rocking body presses and clamps the guide rail. It has been configured. Further, an air pad for injecting air toward the sliding guide portion is provided in the lower portion of the main carriage, while a central pad having a measurement detection portion that is displaced in a substantially horizontal direction is provided in the upper portion of the main carriage. A carriage (moving member) is attached.
このような三次元測定機において、被測定物を測定する
ために、例えば、前記セントラルキャレッジを水平方向
に変位させると、変位させた方向にセントラルキャレッ
ジの自重が加わり、メインキャレッジが傾くことになる
が、この傾きをエアパッドを作動させることによってメ
インキャレッジの真直度及び平行度を維持して精密測定
を可能としている。In such a coordinate measuring machine, in order to measure the object to be measured, for example, when the central carriage is displaced in the horizontal direction, the weight of the central carriage is added in the displaced direction, and the main carriage is inclined. However, by operating the air pad with this inclination, the straightness and the parallelism of the main carriage are maintained to enable precise measurement.
しかしながら、ガイドレールが摺動案内部に対して略直
線的に配設されていても、室温、湿度等の条件によりガ
イドレールに撓み、歪み等が発生した場合には、ガイド
レールは摺動案内部に固定されており、このガイドレー
ルに沿ってメインキャレッジが移動するため、前記ガイ
ドレールの撓み、歪み分だけメインキャレッジが微小距
離変位し、これにより、測定検出部もその分変位するの
で精密測定が困難となる欠点を露呈する。However, even if the guide rails are arranged substantially linearly with respect to the sliding guide portion, if the guide rails are bent or distorted due to conditions such as room temperature and humidity, the guide rails will not slide. Since the main carriage moves along the guide rail, the main carriage is displaced a minute distance by the amount of bending and distortion of the guide rail, and the measurement detecting unit is also displaced by that amount. Therefore, it exposes the drawback that precise measurement becomes difficult.
本発明の目的は、ガイド部材に撓み、歪み等があって
も、測定検出部を略直線的に変位させて、被測定物の精
密測定を可能とする三次元測定機を提供することにあ
る。It is an object of the present invention to provide a coordinate measuring machine capable of performing a precise measurement of an object to be measured by displacing the measurement detecting portion substantially linearly even if the guide member is bent or distorted. .
本発明は、案内部材に略平行に設けられたガイド部材を
支持手段により所定の剛性をもって、いわゆるフローテ
ィング支持することにより、ガイド部材の撓み等を補正
して前記目的を達成しようとするものである。The present invention is intended to achieve the above-mentioned object by correcting the deflection of the guide member by supporting the guide member provided substantially parallel to the guide member with the support means with a predetermined rigidity, so-called floating support. .
具体的には、本発明は、被測定物に対し直交三軸である
X,Y,Z軸方向に移動可能にされた測定検出部を被測定物
に関与させて被測定物の形状等を測定する三次元測定機
において、基体に設けられた案内部材に沿って移動部材
を所定方向に移動自在に設けるとともに、前記基体に前
記案内部材と略平行にガイド部材を配置し、このガイド
部材を基体に対して所定の剛性を持って変位可能に支持
する支持手段を設け、かつ、前記移動部材を所定方向に
移動させる駆動手段を当該移動部材に設け、この駆動手
段を前記ガイド部材に係合させ、これらのガイド部材と
駆動手段との係合により駆動手段の駆動に応じて当該移
動部材を所定方向に移動可能にしたことを特徴とする三
次元測定機である。Specifically, the present invention has three axes orthogonal to the object to be measured.
In a coordinate measuring machine that measures the shape of an object to be measured by causing the measurement and detection unit that is movable in the X, Y, and Z directions to participate in the object, moves along a guide member provided on the base body. A member is provided so as to be movable in a predetermined direction, a guide member is arranged on the base substantially parallel to the guide member, and a support means for supporting the guide member with respect to the base so as to be displaceable is provided. Further, a driving means for moving the moving member in a predetermined direction is provided on the moving member, the driving means is engaged with the guide member, and the driving means is driven by the engagement of the guide member and the driving means. Accordingly, the three-dimensional measuring machine is characterized in that the moving member can be moved in a predetermined direction.
本発明において、ガイド部材は角柱体であることが好ま
しく、また、支持手段は、ガイド部材の一端を略鉛直方
向に変位可能に支持する圧縮コイルスプリングを備えた
弾性支持部と、ガイド部材の他端を首振り可能に支持す
る球面ベアリングとを含んで構成されることが好まし
い。In the present invention, the guide member is preferably a prismatic body, and the supporting means includes an elastic support portion including a compression coil spring that supports one end of the guide member so as to be displaceable in a substantially vertical direction, and a guide member other than the elastic support portion. It is preferable to include a spherical bearing that supports the end in a swingable manner.
更に、本発明において、前記駆動手段は、ガイド部材を
挟持した状態で転動可能なローラ対と、このローラ対を
ガイド部材に対し当接、離間可能かつ転動可能に保持す
るローラ保持部材と、このローラ保持部材を介して前記
ローラ対がガイド部材を挟持するように付勢する押圧部
材と、前記ローラ対の何れか一方のローラに連結された
回転駆動源とを備えていることが好ましく、前記駆動手
段の押圧部材は複数の皿ばねを含んでいることが好適で
ある。Further, in the present invention, the drive means includes a roller pair that is rollable while sandwiching the guide member, and a roller holding member that holds the roller pair so as to be in contact with and away from the guide member and to be rollable. It is preferable that the roller pair includes a pressing member for urging the roller pair so as to sandwich the guide member via the roller holding member, and a rotary drive source connected to one of the rollers of the roller pair. It is preferable that the pressing member of the drive means includes a plurality of disc springs.
また、本発明における移動部材は、X,Y,Z軸の何れかの
方向に移動する移動部材であってもよく、これらのうち
の1つ以上に本発明が適用されるものであればよい。Further, the moving member in the present invention may be a moving member that moves in any direction of the X, Y, and Z axes, as long as the present invention is applied to one or more of them. .
このような本発明において、駆動手段を駆動すると、こ
の駆動手段は、当該駆動手段が係合されたガイド部材に
沿って移動し、これに伴い駆動手段が設けられた移動部
材も案内部材に沿って移動する。この移動時において、
ガイド部材に撓み等があったり、ガイド部材と案内部材
との間の平行度が悪い場合であっても、ガイド部材は、
変位可能な支持手段の作用により適宜変位してこれに対
応し、移動部材は案内部材に沿って真直に移動すること
となる。In the present invention as described above, when the drive means is driven, the drive means moves along the guide member with which the drive means is engaged, and accordingly, the moving member provided with the drive means also follows the guide member. To move. During this move,
Even if the guide member is bent or the parallelism between the guide members is poor, the guide member
Due to the action of the displaceable support means, the movable member is appropriately displaced and correspondingly, the moving member moves straight along the guide member.
従って、測定検出部も正確に所定位置に移動でき、被測
定物の精密測定が実行される。Therefore, the measurement detection unit can also be accurately moved to the predetermined position, and precise measurement of the object to be measured is executed.
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図には、本実施例に係る三次元測定機10の全体構成
が示されている。FIG. 1 shows the overall configuration of the coordinate measuring machine 10 according to this embodiment.
三次元測定機10は、基体としての所定間隔を離して配置
された一対の支持台11を備え、これらの支持台11は、そ
れぞれ前後2つの脚部12上にビーム13を載置、固定して
構成されている。ここにおいて、左右一対の支持台11
は、その配置位置が逆である以外、その構成は同一であ
るから、以下、その一方についてのみ説明し、他方につ
いての説明は、必要に応じて説明する以外は同一構成部
分に同一符号を付してその説明を省略する。The coordinate measuring machine 10 is provided with a pair of support bases 11 which are arranged as a base body and are spaced apart from each other by a predetermined distance. The support bases 11 mount and fix a beam 13 on two front and rear legs 12, respectively. Is configured. Here, a pair of left and right support bases 11
Have the same configuration except that they are arranged at opposite positions. Therefore, only one of them will be described below, and the description of the other will be given with the same reference numerals for the same components unless otherwise described. And its description is omitted.
前記ビーム13は、その長手方向に沿って段部を形成し、
その上段面13A上には案内部材としての案内レール20が
載置され、下段面13B上には支持手段30を介して支持さ
れたガイド部材としての角柱体48が設けられている。The beam 13 forms a step along its longitudinal direction,
A guide rail 20 as a guide member is placed on the upper step surface 13A, and a prism body 48 as a guide member supported by the supporting means 30 is provided on the lower step surface 13B.
前記支持手段30は、後に詳述するように、角柱体48の一
端を取付板32を介して弾性的に支持する弾性支持部31
と、角柱体48の他端を揺動可能に支持する球面ベアリン
グ41とから構成され、これにより、前記案内レール20に
対し略平行に配置された角柱体48を案内レール20に対し
上下、左右方向の何れかの方向にも変位可能に支持して
いる。As will be described in detail later, the supporting means 30 has an elastic supporting portion 31 that elastically supports one end of the prismatic body 48 via a mounting plate 32.
And a spherical bearing 41 for swingably supporting the other end of the prismatic body 48, whereby the prismatic body 48 arranged substantially parallel to the guide rail 20 is vertically and horizontally arranged with respect to the guide rail 20. It is supported so as to be displaceable in either direction.
前記案内レール20には、その長手方向両側面20Aに沿っ
て溝状の切欠部20Bが形成されている。この切欠部20B内
には、ビーム13の上段面13A上に配置された複数の係合
片22の一側の突出部が係合されており、この係合片22を
貫通して挿入された固定ボルト(図示せず)をビーム13
の上段面13Aに螺合することにより、係合片22の突出部
で案内レール20をビーム13側に押圧、固定するようにな
っている。The guide rail 20 is formed with a groove-shaped notch 20B along both longitudinal side surfaces 20A. In this cutout portion 20B, a projection portion on one side of a plurality of engaging pieces 22 arranged on the upper step surface 13A of the beam 13 is engaged, and is inserted through the engaging piece 22. Fixing bolts (not shown) to beam 13
The guide rail 20 is pressed and fixed to the beam 13 side by the projecting portion of the engaging piece 22 by being screwed into the upper step surface 13A.
前記複数の係合片22間において、ビーム13の上段面13A
には案内レール20の側面20Aをそれぞれ案内レール20の
中心に向って常時押圧する複数の押圧部材25が設けられ
ている。このような係合片22及び押圧部材25の作用によ
り、案内レール20は、真直度を正しく出された状態でビ
ーム13の上段面13A上に固定されている。The upper step surface 13A of the beam 13 is provided between the plurality of engagement pieces 22.
A plurality of pressing members 25 that constantly press the side surfaces 20A of the guide rail 20 toward the center of the guide rail 20 are provided therein. Due to the action of the engaging piece 22 and the pressing member 25, the guide rail 20 is fixed on the upper step surface 13A of the beam 13 in a state where the straightness is correctly set.
前記真直度を出された一対の案内レール20上には門型フ
レームからなるY軸移動部材50が水平面内の所定方向す
なわちY軸方向に摺動自在に載置されている。このY軸
移動部材50は、一対の脚部51間に横桁52を掛け渡して構
成され、この両脚部51の下部位置には、Y軸移動部材50
をY軸方向に駆動するY軸駆動手段60がそれぞれ設けら
れている。A Y-axis moving member 50 composed of a gate-shaped frame is slidably mounted in a predetermined direction on the horizontal plane, that is, in the Y-axis direction on the pair of guide rails 20 having the straightness. The Y-axis moving member 50 is configured by bridging a cross beam 52 between a pair of leg portions 51, and the Y-axis moving member 50 is provided at the lower position of the both leg portions 51.
Y-axis drive means 60 for driving the Y-axis in the Y-axis direction are respectively provided.
Y軸駆動手段60は、後に詳述するように、ブラケット61
を介してY軸移動部材50に支持された回転駆動源として
のサーボモータ62を備えるとともに、同じくブラケット
61を介して支持されたローラ保持部材63を備えている。
このローラ保持部材63には、前記モータ62によりその一
方が駆動されるローラ対64を含み、このローラ対64は、
前記角柱体48を後述する押圧部材76を介して所定の押圧
力で挟持している。これにより、モータ62が駆動される
と、ローラ対64が直柱体48に沿って転動し、Y軸移動部
材50が案内レール20に沿って移動するようになってい
る。The Y-axis drive means 60 includes a bracket 61, which will be described in detail later.
A servo motor 62 as a rotary drive source supported by the Y-axis moving member 50 via
A roller holding member 63 supported via 61 is provided.
The roller holding member 63 includes a roller pair 64, one of which is driven by the motor 62, and the roller pair 64 is
The prismatic body 48 is sandwiched with a predetermined pressing force via a pressing member 76 described later. As a result, when the motor 62 is driven, the roller pair 64 rolls along the straight column body 48, and the Y-axis moving member 50 moves along the guide rail 20.
前記Y軸移動部材50の横桁52上には、横桁52に沿って前
記Y軸方向とは直交する方向すなわちX軸方向に移動自
在にX軸移動部材80が載置されている。このX軸移動部
材80は、当該X軸移動部材80を横桁52に沿ってX軸方向
に移動させるX軸駆動手段87を備えており、このX軸駆
動手段87は回転駆動源としてのサーボモータ88を備える
他、前記Y軸駆動手段60と同様な構成要素からなってい
る。すなわち、X軸駆動手段87は、前記ビーム13上の角
柱体48と同様な角柱体(図示せず)を備え、この角柱体
は、Y軸移動部材50の横桁52の第1図中背面に設けら
れ、かつ、この角柱体に沿って駆動されるようになって
いる。ここにおいて、Y軸移動部材50の横桁52は、X軸
移動部材80に対し、基体としての役割と、案内部材とし
ての役割とをしている。An X-axis moving member 80 is mounted on the horizontal beam 52 of the Y-axis moving member 50 so as to be movable along the horizontal beam 52 in the direction orthogonal to the Y-axis direction, that is, in the X-axis direction. The X-axis moving member 80 includes X-axis driving means 87 for moving the X-axis moving member 80 in the X-axis direction along the horizontal beam 52. The X-axis driving means 87 is a servo as a rotary driving source. In addition to having the motor 88, it is composed of the same components as the Y-axis driving means 60. That is, the X-axis driving means 87 includes a prismatic body (not shown) similar to the prismatic body 48 on the beam 13, and this prismatic body is the rear surface of the transverse beam 52 of the Y-axis moving member 50 in FIG. And is driven along this prism. Here, the horizontal beam 52 of the Y-axis moving member 50 functions as a base and as a guide member for the X-axis moving member 80.
前記X軸移動部材80は、Y軸移動部材50の第1図中前面
側に垂設された取付板81を備えている。この取付板81の
上下2箇所にはそれぞれ角型に形成された支持枠82が設
けられ、これらの上下の支持枠82内には複数のエアパッ
ドからなるエアベアリング83を介して角軸状のZ軸スピ
ンドル111が鉛直方向すなわちZ軸方向に摺動自在に支
持されている。このZ軸スピンドル111は、その下端部
にタッチセンサ等からなる測定検出部112を着脱可能に
備え、これらのZ軸スピンドル111と測定検出部112とを
含んでZ軸移動部材110が構成されている。The X-axis moving member 80 is provided with a mounting plate 81 vertically provided on the front side of the Y-axis moving member 50 in FIG. Support frames 82 formed in a rectangular shape are provided at upper and lower portions of the mounting plate 81, and an angular Z-shaped support frame 82 is provided in the upper and lower support frames 82 via air bearings 83 formed of a plurality of air pads. A shaft spindle 111 is slidably supported in the vertical direction, that is, the Z-axis direction. The Z-axis spindle 111 is detachably provided with a measurement detection unit 112 including a touch sensor or the like at its lower end, and the Z-axis moving member 110 is configured by including the Z-axis spindle 111 and the measurement detection unit 112. There is.
前記Z軸スピンドル111は、内部に図示しないエアバラ
ンス装置を備え、このエアバランス装置には、前記上方
の支持枠82上に固定された支持板84上に設けられた圧縮
空気供給部103からエア(圧縮空気)が供給される。従
って、このエアによって、Z軸スピンドル111、測定検
出部112等からなるZ軸移動部材110の重量がバランスす
るようにされ、Z軸スピンドル111のZ軸方向の移動を
極めて小さな力で円滑に行えるようになっている。The Z-axis spindle 111 is internally provided with an air balance device (not shown), and the air balance device is provided with an air from a compressed air supply unit 103 provided on a support plate 84 fixed on the upper support frame 82. (Compressed air) is supplied. Therefore, the air balances the weight of the Z-axis moving member 110 including the Z-axis spindle 111, the measurement detecting unit 112, etc., and the Z-axis spindle 111 can be smoothly moved in the Z-axis direction with an extremely small force. It is like this.
前記X軸移動部材80とZ軸スピンドル111との間には、
Z軸駆動手段120が設けられている。このZ軸駆動手段1
20は、前記X軸移動部材80の取付板81に回転自在に支持
されたボールねじ等からなる送りねじ軸121と、この送
りねじ軸121を回転駆動する回転駆動源としてのサーボ
モータ122と、前記Z軸スピンドル111に固定されるとと
もに送りねじ軸121に螺合されたナット部材123とから構
成されている。そして、前記サーボモータ122を回転す
ることにより、送りねじ軸121に螺合されたナット部材1
23がZ軸方向に移動され、これにより、Z軸スピンドル
111をZ軸方向に移動できるようになっている。ここに
おいて、X軸移動部材80は、Z軸移動部材110に対し、
基体としての役割と、案内部材としての役割とをしてい
る。Between the X-axis moving member 80 and the Z-axis spindle 111,
Z-axis drive means 120 is provided. This Z-axis drive means 1
Reference numeral 20 denotes a feed screw shaft 121 composed of a ball screw or the like rotatably supported by a mounting plate 81 of the X-axis moving member 80, a servo motor 122 as a rotary drive source for rotationally driving the feed screw shaft 121, The nut member 123 is fixed to the Z-axis spindle 111 and is screwed to the feed screw shaft 121. Then, by rotating the servo motor 122, the nut member 1 screwed onto the feed screw shaft 121.
23 is moved in the Z-axis direction, so that the Z-axis spindle
The 111 can be moved in the Z-axis direction. Here, the X-axis moving member 80 is different from the Z-axis moving member 110 in
It plays a role as a base body and a role as a guide member.
一方、前記三次元測定機10は、前記Y軸駆動手段60、X
軸駆動手段87及びZ軸駆動手段120を駆動する操作手段1
30を備えている。この操作手段130は、脚柱131に支持さ
れた操作パネル132を有し、この操作パネル132上には左
右2個のジョイスティック133,134が設けられている。
これらのジョイスティック133,134のうち一方のジョイ
スティック133は、その操作レバーを図中P方向に操作
すると、前記Y軸駆動手段60を作動させてY軸移動部材
50をY軸方向に移動でき、一方このジョイスティック13
3をP方向と直交するQ方向に操作すると、前記X軸駆
動手段87を作動させてX軸移動部材80をX軸方向に移動
できる。また、他方のジョイスティック134を前記P方
向と平行なR方向に操作すると、前記Z軸駆動手段120
を作動させてZ軸スピンドル111をZ軸方向に移動でき
るようになっている。On the other hand, the coordinate measuring machine 10 uses the Y-axis driving means 60, X
Operation means 1 for driving the axis drive means 87 and the Z axis drive means 120
Equipped with 30. The operation means 130 has an operation panel 132 supported by a pedestal 131, and two joysticks 133 and 134 on the left and right are provided on the operation panel 132.
One of the joysticks 133, 134 operates the Y-axis drive means 60 to operate the Y-axis moving member when the operation lever is operated in the P direction in the drawing.
50 can be moved in the Y-axis direction, while this joystick 13
When 3 is operated in the Q direction orthogonal to the P direction, the X-axis driving means 87 is operated to move the X-axis moving member 80 in the X-axis direction. When the other joystick 134 is operated in the R direction parallel to the P direction, the Z axis drive means 120
Is operated to move the Z-axis spindle 111 in the Z-axis direction.
なお、第1図中二点鎖線で示される符号Wは、床上に載
置された被測定物であり、この被測定物Wは、ジェット
エンジンを収納するエンジンカバー等のように比較的大
きなものである。また、第1図中符号140は、Y軸移動
部材50のストッパをも兼ねる衝撃吸収手段であり、ビー
ム13にブラケット141を介して支持された摺動軸142と、
この摺動軸142を突出方向に付勢するばね143とから構成
され、Y軸移動部材50が当接された際の衝撃をばね143
で吸収するようになっている。Reference numeral W shown by a two-dot chain line in FIG. 1 is an object to be measured placed on the floor, and this object to be measured W is a relatively large object such as an engine cover for accommodating a jet engine. Is. Further, reference numeral 140 in FIG. 1 denotes a shock absorbing means which also functions as a stopper of the Y-axis moving member 50, and a sliding shaft 142 supported by the beam 13 via a bracket 141,
A spring 143 for urging the sliding shaft 142 in the projecting direction is provided. The spring 143 prevents the impact when the Y-axis moving member 50 abuts.
It is designed to be absorbed by.
第2図〜第5図には、本実施例における支持手段30及び
Y軸駆動手段60の詳細構造が示されている。2 to 5 show the detailed structure of the supporting means 30 and the Y-axis driving means 60 in this embodiment.
第2図において、支持手段30の弾性手持部31は、ビーム
13の図中左側の下段面13B上に固定された支持板33と、
この支持板33上に立設された軸34と、この軸34の上下に
それぞれ螺合された一対のナット35と、これらの一対の
ナット35の内側位置においてそれぞれ介装された一対の
ばね受36と、前記角柱体48に一端側をねじ止め固定され
た取付板32の他端に上下から係合された一対の挟持部材
37と、これらの各挟持部材37と前記一対のばね受36との
間にそれぞれ介装された一対の圧縮コイルスプリング38
とから構成されている。これにより、弾性支持部31は、
ガイド部材である角柱体48の一端を略鉛直方向に変位可
能に支持できるようになっている。In FIG. 2, the elastic hand-holding portion 31 of the support means 30 is a beam.
A support plate 33 fixed on the lower step surface 13B on the left side in the figure of 13,
A shaft 34 erected on the support plate 33, a pair of nuts 35 respectively screwed on the upper and lower sides of the shaft 34, and a pair of spring bearings interposed at inner positions of the pair of nuts 35. 36, and a pair of clamping members vertically engaged with the other end of the mounting plate 32 whose one end side is screwed and fixed to the prismatic body 48.
37, a pair of compression coil springs 38 respectively interposed between the sandwiching members 37 and the pair of spring receivers 36.
It consists of and. As a result, the elastic support portion 31 is
One end of the prismatic body 48 which is a guide member can be supported so as to be displaceable in a substantially vertical direction.
一方、支持手段30の球面ベアリング41は、ビーム13の図
中右側の下段面13B上に固定されたベース42と、このベ
ース42に立設された軸体43と、この軸体43に係合された
複列球面座型のベアリング本体44と、このベアリング本
体44を支持するとともに角柱体48の右端に固定された軸
受箱45とから構成され、前記角柱体48の他端を首振り可
能に支持している。On the other hand, the spherical bearing 41 of the supporting means 30 engages with the base 42 fixed on the lower step surface 13B of the beam 13 on the right side in the drawing, the shaft body 43 erected on the base 42, and the shaft body 43. It is composed of a double-row spherical seat type bearing body 44 and a bearing box 45 that supports the bearing body 44 and is fixed to the right end of the prismatic body 48, and the other end of the prismatic body 48 can be swung. I support you.
従って、これらの弾性支持部31及び球面ベアリング41か
らなる支持手段30によって、角柱体48は前述のように上
下、左右の何れの方向にも変位可能にビーム13に支持さ
れている。Therefore, the prismatic body 48 is supported by the beam 13 by the supporting means 30 composed of the elastic supporting portion 31 and the spherical bearing 41 so as to be displaceable in any of the vertical and horizontal directions as described above.
第2図及び第3図において、Y軸移動部材50の脚部51に
ブラケット61を介して支持されたY軸駆動手段60は、ブ
ラケット61に取付けられた回転駆動源としてのサーボモ
ータ62を備え、このサーボモータ62の出力軸62Aにはカ
ップリング65を介して減速機66が連結され、この減速機
66もブラケット61に支持されている。前記減速機66の出
力側の回転軸66Aは、所定の伝達トルク以上のトルクが
加わった場合、スリップしてその所定以上のトルクを伝
達しないようにされた過負荷保護装置67を介して駆動軸
68に連結されている。この駆動軸68は、前記ブラケット
61に固定されたローラ保持部材63の固定保持体69に回転
自在に支持されている。この固定保持体69に支持された
駆動軸68の途中には、ガイド部材としての角柱体48に対
向して、ローラ対64の一方を構成する駆動ローラ64Aが
固定されている。前記駆動軸68は、第4図の拡大した断
面図に示されるように、前記固定保持体69の上下に固定
された一対の軸受ホルダ71にそれぞれ支持されたニード
ルベアリング72を介して回転自在に支持されている。2 and 3, the Y-axis drive means 60 supported by the leg portion 51 of the Y-axis moving member 50 via the bracket 61 includes the servo motor 62 as a rotary drive source attached to the bracket 61. The output shaft 62A of the servomotor 62 is connected with a speed reducer 66 via a coupling 65.
66 is also supported by the bracket 61. The rotary shaft 66A on the output side of the speed reducer 66 has a drive shaft through an overload protection device 67 which is configured to slip and not transmit the torque larger than a predetermined torque when a torque larger than a predetermined transmission torque is applied.
It is connected to 68. The drive shaft 68 is the bracket
It is rotatably supported by a fixed holding body 69 of a roller holding member 63 fixed to 61. A drive roller 64A, which constitutes one of the roller pair 64, is fixed in the middle of the drive shaft 68 supported by the fixed holding body 69 so as to face the prismatic body 48 as a guide member. As shown in the enlarged sectional view of FIG. 4, the drive shaft 68 is rotatable via needle bearings 72 supported by a pair of bearing holders 71 fixed above and below the fixed holding body 69. It is supported.
前記ローラ保持部材63は、前記固定保持体69の他に、こ
の固定保持体69の上下に形成された軸受部69Aに支持さ
れた偏心軸73を介してその一端に形成された上下一対の
腕部74Aで揺動自在に支持された可動保持体74を有して
いる。この可動保持体74には、軸75を介して前記ローラ
対64の他方を構成する従動ローラ64Bが角柱体48に対向
して回転自在に支持されている。これにより、固定保持
体69と可動保持体74とからなるローラ保持部材63は、ロ
ーラ対64を角柱体48に対し当接、離間可能、かつ転動可
能に保持し、かつ、ローラ対64が角柱体48を挟持した状
態で転動できるようになっている。また、偏心軸73は、
第3図に示されるように上下に偏心部73Aを備えるとと
もに、この偏心部73Aは可能保持体74の腕部74Aに嵌合さ
れ、偏心軸73を固定保持体69の軸受部69Aに対して回転
することにより、固定保持体69に対する可動保持体74の
位置、ひいては角柱体48に対する従動ローラ64Bの位置
を調整でき、ローラ対64による角柱体48の挟持状態を適
正にできるようになっている。The roller holding member 63 includes, in addition to the fixed holding body 69, a pair of upper and lower arms formed at one end of the fixed holding body 69 via an eccentric shaft 73 supported by bearings 69A formed on the upper and lower sides of the fixed holding body 69. The movable holding member 74 is swingably supported by the portion 74A. A driven roller 64B, which constitutes the other of the pair of rollers 64, is rotatably supported by the movable holding member 74 so as to face the prism 48 via a shaft 75. As a result, the roller holding member 63 including the fixed holding body 69 and the movable holding body 74 holds the roller pair 64 in contact with, separate from, and rollable with respect to the prismatic body 48, and the roller pair 64 is The prismatic body 48 can be rolled while being clamped. Further, the eccentric shaft 73 is
As shown in FIG. 3, an eccentric portion 73A is provided on the upper and lower sides, and the eccentric portion 73A is fitted to the arm portion 74A of the possible holding body 74, and the eccentric shaft 73 with respect to the bearing portion 69A of the fixed holding body 69. By rotating, the position of the movable holding body 74 with respect to the fixed holding body 69, and by extension, the position of the driven roller 64B with respect to the prismatic body 48, can be adjusted, and the state of sandwiching the prismatic body 48 by the roller pair 64 can be made appropriate. .
前記可動保持体74の腕部74Aとは反対側の端部と固定保
持体69との間には、角柱体48を挟んだ上下位置におい
て、一対の押圧部材76がそれぞれ介装されている。この
押圧部材76は、第5図に拡大して示されるように、固定
保持体69及び可動保持体74を貫通して配置されたボルト
77と、このボルト77の両端にそれぞれ螺合されたナット
78と、これらの両端のナット78と固定保持体69及び可動
保持体74との間にそれぞれ介装され、固定保持体69と可
動保持体74とを互いに近接する方向に付勢する複数の皿
ばね79とから構成されている。これらの複数の皿ばね79
による押圧力は、それぞれ固定保持体69及び可動保持体
74を介してローラ対64に伝達され、このローラ対64を構
成する駆動ローラ64Aと従動ローラ64Bとにより角柱体48
を所定の押圧力、例えば、単位面積あたり約1000kgfと
なるような力で挟持するようになっている。A pair of pressing members 76 are respectively interposed between the fixed holding body 69 and the end of the movable holding body 74 on the side opposite to the arm portion 74A at the upper and lower positions with the prismatic body 48 interposed therebetween. The pressing member 76 is a bolt arranged so as to penetrate the fixed holding body 69 and the movable holding body 74 as shown in an enlarged view in FIG.
77 and nuts screwed on both ends of this bolt 77
78, and a plurality of dishes that are respectively interposed between the nuts 78 on both ends thereof and the fixed holding body 69 and the movable holding body 74 to urge the fixed holding body 69 and the movable holding body 74 in directions close to each other. It is composed of a spring 79. These multiple disc springs 79
The pressing force generated by the
It is transmitted to the roller pair 64 via 74, and the driving roller 64A and the driven roller 64B constituting the roller pair 64 form a prismatic body 48.
Is clamped with a predetermined pressing force, for example, a force of about 1000 kgf per unit area.
従って、前記サーボモータ62の駆動によりカップリング
65、減速機66、過負荷保護装置67及び駆動軸68を介して
駆動ローラ64Aが駆動されると、ローラ対64は角柱体48
の側面に沿って転動し、この転動に伴い、Y軸駆動手段
60及びこのY軸駆動手段60がブラケット61を介して取付
けられるY軸移動部材50が案内レール20に沿ってY軸方
向に進退されるようになっている。Therefore, the coupling by the drive of the servo motor 62.
When the drive roller 64A is driven via the 65, the speed reducer 66, the overload protection device 67, and the drive shaft 68, the roller pair 64 becomes a prismatic body 48.
Rolling along the side surface of the
A Y-axis moving member 50 to which 60 and this Y-axis driving means 60 are attached via a bracket 61 is adapted to be moved back and forth in the Y-axis direction along the guide rail 20.
第6図には、前記Y軸移動部材50の脚部51の下部が案内
レール20に係合される部分の拡大図が示されている。こ
の脚部51の下部には、X軸移動部材80がY軸移動部材50
の横桁52に沿ってX軸方向に変位した時に、このX軸移
動部材80の移動に基づくY軸移動部材50の傾斜を阻止す
るための空気軸受手段としてのエアベアリング150が設
けられている。このエアベアリング150は、Y軸移動部
材50の下部に案内レール20を囲繞するように形成された
空気噴出面151を含み、この空気噴出面151には複数の空
気噴出孔152が設けられている。これらの複数の空気噴
出孔152は、連結空間153によって連結されており、更
に、連結空間153の一部にはノズル154が取付けられ、こ
のノズル154には図示しない圧力供給源が接続されてい
る。FIG. 6 shows an enlarged view of a portion where the lower portion of the leg portion 51 of the Y-axis moving member 50 is engaged with the guide rail 20. At the lower part of the leg portion 51, the X-axis moving member 80 has the Y-axis moving member 50.
An air bearing 150 is provided as an air bearing means for preventing the Y-axis moving member 50 from tilting due to the movement of the X-axis moving member 80 when the Y-axis moving member 50 is displaced along the horizontal beam 52 in the X-axis direction. . The air bearing 150 includes an air ejection surface 151 formed below the Y-axis moving member 50 so as to surround the guide rail 20, and the air ejection surface 151 is provided with a plurality of air ejection holes 152. . The plurality of air ejection holes 152 are connected by a connection space 153, and a nozzle 154 is attached to a part of the connection space 153, and a pressure supply source (not shown) is connected to the nozzle 154. .
従って、前記圧力供給源からのエアをノズル154を介し
て連結空間153に供給すれば、このエアはそれぞれの空
気噴出孔152から案内レール20へと噴出されて、案内レ
ール20とY軸移動部材50とは所定間隔離間した状態を維
持するようになっている。Therefore, when the air from the pressure supply source is supplied to the connecting space 153 through the nozzle 154, the air is ejected from each air ejection hole 152 to the guide rail 20, and the guide rail 20 and the Y-axis moving member. It is adapted to maintain a state in which it is separated from the predetermined distance by 50.
次に、本実施例の作用につき説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
被測定物Wを測定するにあたり、まず、図示しない圧力
供給源を駆動して、エアベアリング150のノズル154を介
してエアを連結空間153に供給する。これにより、エア
が空気噴出孔152から案内レール20に向かって噴射する
ので、Y軸移動部材50と、案内レール20との間には所定
間隔離間した状態、好適には3乃至5ミクロンメータの
間隔が維持される。When measuring the object to be measured W, first, a pressure supply source (not shown) is driven to supply air to the connection space 153 via the nozzle 154 of the air bearing 150. As a result, air is ejected from the air ejection holes 152 toward the guide rail 20, so that the Y-axis moving member 50 and the guide rail 20 are separated by a predetermined distance, preferably 3 to 5 μm. The spacing is maintained.
次いで、操作手段130のジョイスティック133,134を操作
して、Y軸移動部材50、X軸移動部材80及びZ軸移動部
材110を移動させ、Z軸スピンドル111に取付けられた測
定検出部112を被測定物Wの所定被測定点に当接させな
がら測定を行う。Then, the joysticks 133 and 134 of the operating means 130 are operated to move the Y-axis moving member 50, the X-axis moving member 80, and the Z-axis moving member 110, and the measurement detecting unit 112 attached to the Z-axis spindle 111 is moved to the object to be measured. The measurement is performed while abutting on a predetermined measured point of W.
ジョイスティック133,134の操作に当たり、前記一方の
ジョイスティック133をP方向の一側、すなわち、P1方
向に移動させると、Y軸移動部材50はY1方向に、他端で
あるP2方向に移動させるとY2方向に移動される。また、
Q方向の一側Q1方向に移動させるとX軸移動部材80はX1
方向に、Q2方向に移動させるとX2方向に移動され、ジョ
イスティック133のレバーを中立位置(図中実線位置)
まで戻すと、Y軸移動部材50及びX軸移動部材80はそれ
ぞれの移動方向での移動を停止する。In operating the joysticks 133 and 134, if the one joystick 133 is moved to one side in the P direction, that is, to the P 1 direction, the Y-axis moving member 50 is moved to the Y 1 direction and the other end in the P 2 direction. Moved in Y 2 direction. Also,
Moving to one side Q 1 direction Q direction X-axis moving member 80 is X 1
Direction, is moved is moved in the Q 2 direction X 2 direction, the lever neutral position of the joystick 133 (in the drawing the solid line position)
When returned to the position, the Y-axis moving member 50 and the X-axis moving member 80 stop moving in their respective moving directions.
また、ジョイスティック134をR方向の一側R1方向に移
動させるとZ軸移動部材110は下方であるZ1方向に、他
側R2方向に移動させると上方であるZ2方向に移動し、中
立位置に戻すとその移動が停止する。When the joystick 134 is moved in one direction R 1 in the R direction, the Z-axis moving member 110 moves in the lower Z 1 direction, and when moved in the other side R 2 direction, it moves in the upper Z 2 direction. The movement stops when it is returned to the neutral position.
前記Y軸駆動手段60の駆動に当たり、前記ジョイスティ
ック133がP方向に操作されると、Y軸駆動手段60のサ
ーボモータ62が回転駆動され、その出力軸62Aの回転が
カップリング65、減速機66及び過負荷保護装置67を介し
て駆動軸68に伝達される。この駆動軸68の回転に伴い、
駆動軸68に一体に固定された駆動ローラ64Aも回転され
る。この際、駆動ローラ64Aと、従動ローラ64Bとは、押
圧部材76の作用により角柱体48を挟持しているため、駆
動ローラ64Aの回転により、駆動ローラ64A及び従動ロー
ラ64Bは角柱体48の側面に沿ってY軸方向に転動する。
これにより、ローラ対64を保持するローラ保持部材63も
角柱体48に沿ってY軸方向に移動することになり、この
ローラ保持部材63がブラケット61を介して取付けられて
いるY軸移動部材50もY軸方向に移動することとなる。When the joystick 133 is operated in the P direction when driving the Y-axis driving means 60, the servomotor 62 of the Y-axis driving means 60 is rotationally driven, and the rotation of the output shaft 62A thereof is coupled to the coupling 65 and the speed reducer 66. And to the drive shaft 68 via the overload protection device 67. With the rotation of this drive shaft 68,
The drive roller 64A integrally fixed to the drive shaft 68 is also rotated. At this time, since the driving roller 64A and the driven roller 64B sandwich the prismatic body 48 by the action of the pressing member 76, the rotation of the driving roller 64A causes the driving roller 64A and the driven roller 64B to face the side surface of the prismatic body 48. Rolling along the Y-axis.
As a result, the roller holding member 63 holding the roller pair 64 also moves in the Y axis direction along the prismatic body 48, and the roller holding member 63 is attached via the bracket 61 to the Y axis moving member 50. Also moves in the Y-axis direction.
前記Y軸移動部材50のY軸方向への移動に当たり、前述
のようにY軸移動部材50の脚部51の下部に形成されたエ
アベアリング150にはエアが供給されているため、Y軸
移動部材50は案内レール20に沿って円滑に移動すること
となる。この際、角柱体48に撓みや歪みがあったり、案
内レール20との平行が保たれていない場合には、角柱体
48は、当該角柱体48を所定の剛性をもって支持している
支持手段30の作用によりその撓み等を補正する方向に変
位され、撓み等に拘わらず、Y軸移動部材50は円滑に移
動されることとなる。この角柱体48の変位は、支持手段
30を構成する弾性支持部31の圧縮コイルスプリング38の
弾性的な支持と、球面ベアリング41のベアリング本体44
による回動支持とにより吸収される。When the Y-axis moving member 50 is moved in the Y-axis direction, air is supplied to the air bearing 150 formed below the leg portion 51 of the Y-axis moving member 50 as described above. The member 50 will move smoothly along the guide rail 20. At this time, if the prism 48 is bent or distorted or is not parallel to the guide rail 20, the prism
48 is displaced in a direction in which the bending or the like is corrected by the action of the supporting means 30 that supports the prism 48 with a predetermined rigidity, and the Y-axis moving member 50 is smoothly moved regardless of the bending or the like. It will be. The displacement of this prism 48 is determined by the support means.
Elastic support of the compression coil spring 38 of the elastic support portion 31 which constitutes 30 and the bearing body 44 of the spherical bearing 41.
It is absorbed by the rotation support by.
また、Y軸移動部材50の横桁52に沿ってX軸移動部材80
がX軸駆動手段87の作用により移動し、Y軸移動部材50
がそのX軸移動部材80が移動する側を下方にして傾むこ
うとする場合には、前記エアベアリング150の作用によ
りその傾きが阻止され、これによってもY軸移動部材50
及びX軸移動部材80は円滑に移動することとなる。In addition, the X-axis moving member 80 is arranged along the horizontal beam 52 of the Y-axis moving member 50.
Moves by the action of the X-axis driving means 87, and the Y-axis moving member 50
When the X-axis moving member 80 tries to tilt with the moving side of the Y-axis moving member 80 downward, the tilting is blocked by the action of the air bearing 150, which also causes the Y-axis moving member 50 to move.
And the X-axis moving member 80 will move smoothly.
このようにして、Y,X,Z軸移動部材50,80,110を移動させ
て測定検出部112を被測定物Wの被測定点に関与させる
と、図示しない演算手段により測定検出部112の当接位
置が、それぞれ基準点からのX,Y,Z軸座標すなわち三次
元座標として演算され、被測定物Wの寸法、形状等が測
定される。In this way, when the Y, X, Z axis moving members 50, 80, 110 are moved so that the measurement detection unit 112 is involved in the measurement point of the object to be measured W, the measurement detection unit 112 is brought into contact with the measurement detection unit 112 by an unillustrated calculation means. The position is calculated as the X-, Y-, and Z-axis coordinates from the reference point, that is, three-dimensional coordinates, and the size, shape, and the like of the measured object W are measured.
前記測定に当たり、Y軸移動部材50は案内レール20に沿
って移動するが、案内レール20は前述のように係合片22
及び押圧部材25により真直度を保ってビーム13の上段面
13Aに固定されているため、案内レール20に案内される
Y軸移動部材50も直線的に案内され、測定誤差等が生じ
ない。In the above measurement, the Y-axis moving member 50 moves along the guide rail 20, but the guide rail 20 has the engaging piece 22 as described above.
And the upper surface of the beam 13 while maintaining the straightness by the pressing member 25
Since it is fixed to 13A, the Y-axis moving member 50 guided by the guide rail 20 is also linearly guided, and no measurement error or the like occurs.
前述のような本実施例によれば、次のような効果があ
る。According to this embodiment as described above, there are the following effects.
すなわち、本実施例は、角柱体48の変位を吸収するため
の支持手段30を設けているので、例えば案内レール20と
角柱体48とが水平方向に対して略平行に配設されていな
い場合において、Y軸移動部材50をY軸方向に変位させ
ても、その平行でない分を球面ベアリング41によって略
平行に補正することができる。That is, in this embodiment, since the supporting means 30 for absorbing the displacement of the prismatic body 48 is provided, for example, when the guide rail 20 and the prismatic body 48 are not arranged substantially parallel to the horizontal direction. In the above, even if the Y-axis moving member 50 is displaced in the Y-axis direction, the non-parallel portion can be corrected to be substantially parallel by the spherical bearing 41.
また、案内レール20と角柱体48とが鉛直方向に対して略
平行に配設されていない場合において、Y軸移動部材50
を同じくY軸方向に変位させても、その平行でない分を
弾性支持部31の上下一対の圧縮コイルスプリング38によ
って補正することができる。Further, in the case where the guide rail 20 and the prismatic body 48 are not arranged substantially parallel to the vertical direction, the Y-axis moving member 50
Similarly, even if the same is displaced in the Y-axis direction, the non-parallel portion can be corrected by the pair of upper and lower compression coil springs 38 of the elastic support portion 31.
更に、角柱体48が室温、湿度等の外的条件によって撓
み、歪も等を惹起した場合において、Y軸移動部材50を
変位させても、前記球面ベアリング41と弾性支持部31の
圧縮コイルスプリング38との作用によって、鉛直方向及
び水平方向の撓み、歪み等を瞬時に補正することができ
る。これにより、Y軸移動部材50には必要以上の負荷が
加わることがなくなるので、エアベアリング150によっ
て画成される間隔を常時一定に維持することが可能とな
り、この結果、測定検出部112を直線的に変位させるこ
とができて被測定物Wの寸法、形状等を精密に測定する
ことが可能となる。Furthermore, when the prismatic body 48 is bent or deformed due to external conditions such as room temperature and humidity, even if the Y-axis moving member 50 is displaced, the compression coil spring of the spherical bearing 41 and the elastic support portion 31 is displaced. By the action with 38, it is possible to instantly correct vertical and horizontal bending and distortion. As a result, an unnecessary load is not applied to the Y-axis moving member 50, so that the interval defined by the air bearing 150 can always be kept constant, and as a result, the measurement detection unit 112 can be linearly moved. It is possible to displace the target object W accurately, and it is possible to accurately measure the size, shape, etc. of the object to be measured W.
また、角柱体48の支持手段30は、弾性支持部31の軸34に
ねじ込まれたナット35の位置調整をしたり、圧縮コイル
スプリング38を交換してばね定数を変化させる等して、
支持手段30の剛性を適宜に変更でき、これによって常に
Y軸移動部材50の円滑な移動が可能となる。更に、この
支持手段30の構造は、比較的簡単な構造の弾性支持部31
及び球面ベアリング41から構成されているから、安価に
提供できる。Further, the support means 30 of the prismatic body 48 adjusts the position of the nut 35 screwed into the shaft 34 of the elastic support portion 31, changes the spring constant by replacing the compression coil spring 38, and the like,
The rigidity of the support means 30 can be changed appropriately, and thus the Y-axis moving member 50 can always be smoothly moved. Further, the structure of the supporting means 30 is such that the elastic supporting portion 31 having a relatively simple structure.
Since it is composed of the spherical bearing 41 and the spherical bearing 41, it can be provided at a low cost.
また、角柱体48に係合されるY軸駆動手段60は、固定保
持体69に対し、偏心軸73を介して開閉自在に設けられた
可動保持体74からなるローラ保持部材63を備え、かつ、
この固定保持体69及び可動保持体74にはそれぞれ駆動ロ
ーラ64A及び従動ローラ64Bが回転可能に支持され、更
に、これらの駆動ローラ64A及び従動ローラ64Bは押圧部
材76により所定の押圧力で角柱体48を挟持するようにさ
れているから、その駆動を確実にでき、かつ、従来例に
おけるラックとピニオンとの組合せのようにバックラッ
シュを生ずることもない。同様に、従来例における送り
ねじ軸のように回転モーメントを生じることもない。Further, the Y-axis drive means 60 engaged with the prismatic body 48 is provided with a roller holding member 63 composed of a movable holding body 74 which is openably and closably provided to the fixed holding body 69 via an eccentric shaft 73, and ,
A drive roller 64A and a driven roller 64B are rotatably supported by the fixed holding body 69 and the movable holding body 74, respectively, and further, the driving roller 64A and the driven roller 64B are prismatic bodies with a predetermined pressing force by a pressing member 76. Since the 48 is sandwiched, it can be reliably driven, and backlash does not occur unlike the conventional combination of the rack and the pinion. Similarly, no rotational moment is generated unlike the feed screw shaft in the conventional example.
また、ローラ保持部材63の固定保持体69には、可動保持
体74が偏心軸73を介して取付けられているため、この偏
心軸73の偏心量を調整することにより、従動ローラ64B
の位置調整ができ、駆動ローラ64Aとによる角柱体48の
挟持状態を適正にすることができる。Further, since the movable holding body 74 is attached to the fixed holding body 69 of the roller holding member 63 via the eccentric shaft 73, the driven roller 64B can be adjusted by adjusting the eccentric amount of the eccentric shaft 73.
The position can be adjusted, and the state in which the prismatic body 48 is held by the drive roller 64A can be made appropriate.
更に、Y軸駆動手段60のサーボモータ62からローラ対64
に至る一連の部材は、比較的簡単な部材から構成されて
いるから、Y軸駆動手段60を安価に製造でき、ひいては
三次元測定機10を安価に製造することができる。Further, from the servo motor 62 of the Y-axis driving means 60 to the roller pair 64
Since the series of members up to (3) are composed of relatively simple members, the Y-axis drive means 60 can be manufactured at low cost, and thus the coordinate measuring machine 10 can be manufactured at low cost.
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。The present invention is not limited to the above embodiment,
It goes without saying that various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、前記実施例においては、被測定物Wとして比較
的大型の部材を測定する大型の三次元測定機10につき説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、比
較的小さな被測定物の測定をする三次元測定機にも適用
できる。また、前記実施例においては、Y軸駆動手段60
及びX軸駆動手段87がともに角柱体48を挟持するローラ
対64を備える三次元測定機10につき説明したが、これら
の駆動手段60,87は必ずしも両者共、同一の構造に設け
る必要はなく、いずれか一方が前記実施例の構造であっ
てもよい。一方、Z軸スピンドル111を駆動するZ軸駆
動手段120も角柱体48とローラ対64を備える構造であっ
てもよい。従って、本発明における移動部材とは、Y,X,
Z軸移動部材50,80,110のいずれであってもよく、また、
駆動手段も、Y,X,Z軸駆動手段60,87,120のいずれであっ
てもよい。この際、移動部材を案内、支持する部材が基
体とされる。更に、前記実施例の構造としないY軸駆動
手段あるいはX軸駆動手段は、前記実施例におけるZ軸
駆動手段120と同様に送りねじ軸とナット部材とにより
構成されるものであってもよい。For example, although the large coordinate measuring machine 10 for measuring a relatively large member as the object to be measured W has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this and a relatively small object to be measured. It can also be applied to coordinate measuring machines that measure objects. Further, in the above embodiment, the Y-axis driving means 60
Although the three-dimensional measuring machine 10 including the pair of rollers 64 for sandwiching the prism 48 together with the X-axis drive means 87 has been described, the drive means 60 and 87 do not necessarily have to be provided in the same structure. Either one may have the structure of the above embodiment. On the other hand, the Z-axis drive unit 120 that drives the Z-axis spindle 111 may also have a structure including the prismatic body 48 and the roller pair 64. Therefore, the moving member in the present invention, Y, X,
It may be any of the Z-axis moving members 50, 80, 110, and
The driving means may be any of Y, X, Z axis driving means 60, 87, 120. At this time, a member that guides and supports the moving member serves as a base body. Further, the Y-axis driving means or the X-axis driving means which does not have the structure of the above-mentioned embodiment may be constituted by a feed screw shaft and a nut member like the Z-axis driving means 120 in the above-mentioned embodiment.
また、前記実施例においては、ローラ保持部材63の固定
保持体69に対し、可動保持体74は偏心軸73を介して開閉
可能に支持されたが、可動保持体74の支持は必ずしも偏
心軸73を用いる必要はなく、単なる軸であってもよい。
ただし、偏心軸73とすれば、前述のように固定保持体69
に対して可動保持体74の位置を調整できるという利点が
ある。更に、Y軸駆動手段60に設けた過負荷保護装置67
は、前記実施例のように所定の負荷以上でスリップする
構造のものに限らず、サーボモータ62の負荷電流等を検
出して電気的にクラッチ等を切断する構造等、他の構造
であってもよい。Further, in the above-described embodiment, the movable holding member 74 is openably and closably supported by the fixed holding member 69 of the roller holding member 63 via the eccentric shaft 73, but the movable holding member 74 is not necessarily supported by the eccentric shaft 73. Need not be used, and may be a simple axis.
However, if the eccentric shaft 73 is used, as described above, the fixed holder 69
There is an advantage that the position of the movable holder 74 can be adjusted. Further, an overload protection device 67 provided on the Y-axis drive means 60.
Is not limited to the structure that slips at a predetermined load or more as in the above-described embodiment, but may be another structure such as a structure that electrically detects the load current of the servo motor 62 and disconnects the clutch and the like. Good.
また、角柱体48の支持手段30は、前記実施例のように圧
縮コイルスプリング38を有する弾性支持部31と球面ベア
リング41とのよるものに限らず、他の構成でもよく、要
するに角柱体48を所定の剛性をもって変位可能に支持す
るものであればよい。更に、ガイド部材としての角柱体
48は、必ずしも角柱である必要はなく、円柱等他の形状
でもよいが、角柱体48とすれば案内を確実にできるとい
う利点がある。この際、ガイド部材は円柱等にする場合
には、その形状に合わせてローラ対64の形状を変更する
のは勿論である。Further, the supporting means 30 for the prism 48 is not limited to the elastic support 31 having the compression coil spring 38 and the spherical bearing 41 as in the above-mentioned embodiment, and may have another configuration. It may be any one that can be displaceably supported with a predetermined rigidity. Furthermore, a prismatic body as a guide member
The column 48 does not necessarily have to be a prism, and may have another shape such as a column, but the prism body 48 has an advantage that the guide can be surely performed. At this time, when the guide member is a column or the like, it goes without saying that the shape of the roller pair 64 is changed according to the shape.
また、分離して配置された支持台11のビーム13は、一体
に形成してもよい。しかし、分離した方が大きな被測定
物Wの測定をする場合、装置の高さを低くできる利点が
ある。Further, the beams 13 of the support 11 arranged separately may be integrally formed. However, when measuring the object W to be measured which is larger when separated, there is an advantage that the height of the device can be reduced.
前述のように本発明によれば、駆動手段を案内するガイ
ド部材が所定の剛性をする支持手段を介して基体に支持
されているから、たとえ、ガイド部材に曲がりや撓み等
が生じても、移動部材を常に適正にガイドすることがで
き、精密測定を行なえるという効果がある。As described above, according to the present invention, since the guide member for guiding the drive means is supported by the base body via the support means having a predetermined rigidity, even if the guide member bends or bends, There is an effect that the moving member can always be properly guided and precise measurement can be performed.
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成の斜視図、第
2図は前記実施例のY軸駆動手段の部分を示す一部省略
かつ一部断面した拡大側面図、第3図は一部を断面した
第2図の右側面図、第4図は第2図のIV−IV線に沿う拡
大断面図、第5図は第2図のVからの矢視拡大図、第6
図はY軸移動部材の脚部と案内レールとの係合状態を示
す拡大断面図である。 10……三次元測定機、11……基体としての支持台、20…
…案内部材としての案内レール、30……支持手段、31…
…弾性支持部、32……取付板、38……圧縮コイルスプリ
ング、41……球面ベアリング、48……ガイド部材として
の角柱体、50……Y軸移動部材、60……Y軸駆動手段、
62……回転駆動源としてのサーボモータ、63……ローラ
保持部材、64……ローラ対、65……カップリング、76…
…押圧部材、79……皿ばね、80……X軸移動部材、87…
…X軸駆動手段、88……回転駆動源としてのサーボモー
タ、110……Z軸移動部材、111……Z軸スピンドル、11
2……測定検出部、150……空気軸受手段としてのエアベ
アリング、W……被測定物。FIG. 1 is a perspective view of the entire structure showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged side view in which a part of the Y-axis driving means of the embodiment is partially omitted and a part thereof is shown in cross section, FIG. 4 is a right side view of FIG. 2 which is a partial cross section, FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV of FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged view of FIG.
The drawing is an enlarged cross-sectional view showing an engaged state of the leg portion of the Y-axis moving member and the guide rail. 10 …… Coordinate measuring machine, 11 …… Support base as a base, 20 ・ ・ ・
... Guide rails as guide members, 30 ... Supporting means, 31 ...
... Elastic support part, 32 ... Mounting plate, 38 ... Compression coil spring, 41 ... Spherical bearing, 48 ... Square prism as guide member, 50 ... Y-axis moving member, 60 ... Y-axis driving means,
62 ... Servo motor as rotary drive source, 63 ... Roller holding member, 64 ... Roller pair, 65 ... Coupling, 76 ...
... Pressing member, 79 ... Disc spring, 80 ... X-axis moving member, 87 ...
... X-axis drive means, 88 ... servo motor as a rotary drive source, 110 ... Z-axis moving member, 111 ... Z-axis spindle, 11
2 …… Measurement detection part, 150 …… Air bearing as air bearing means, W …… DUT.
Claims (5)
向に移動可能にされた測定検出部を被測定物に関与させ
て被測定物の形状等を測定する三次元測定機において、
基体に設けられた案内部材に沿って移動部材を所定方向
に移動自在に設けるとともに、前記基体に前記案内部材
と略平行にガイド部材を配置し、このガイド部材を基体
に対して所定の剛性を持って変位可能に支持する支持手
段を設け、かつ、前記移動部材を所定方向に移動させる
駆動手段を当該移動部材に設け、この駆動手段を前記ガ
イド部材に係合させ、このガイド部材と駆動手段との係
合により駆動手段の駆動に応じて当該移動部材を所定方
向に移動可能にしたことを特徴とする三次元測定機。1. A three-dimensional apparatus for measuring a shape or the like of a measured object by causing a measured and detected portion movable in X, Y, and Z directions which are three axes orthogonal to the measured object to be involved in the measured object. In the measuring machine,
A moving member is movably provided in a predetermined direction along a guide member provided on the base body, and a guide member is arranged on the base body substantially parallel to the guide member, and the guide member has a predetermined rigidity with respect to the base body. Supporting means for holding and displaceably supporting the moving member is provided with driving means for moving the moving member in a predetermined direction, and the driving means is engaged with the guide member, and the guide member and the driving means. A coordinate measuring machine characterized in that the moving member can be moved in a predetermined direction in response to the driving of the driving means by engaging with.
角柱体により構成されたことを特徴とする三次元測定
機。2. The coordinate measuring machine according to claim 1, wherein the guide member is a prism.
支持手段は、ガイド部材の一端を略鉛直方向に変位可能
に支持する圧縮コイルスプリングを備えた弾性支持部
と、ガイド部材の他端を首振り可能に支持する球面ベア
リングとを含んで構成されたことを特徴とする三次元測
定機。3. The elastic supporting portion having a compression coil spring for supporting one end of the guide member so as to be displaceable in a substantially vertical direction according to claim 1 or 2, and another supporting member. A three-dimensional measuring machine characterized in that it is configured to include a spherical bearing that supports the end so that it can swing.
いて、前記駆動手段は、ガイド部材を挟持した状態で転
動可能なローラ対と、このローラ対をガイド部材に対し
当接、離間可能かつ転動可能に保持するローラ保持部材
と、このローラ保持部材を介して前記ローラ対がガイド
部材を挟持するように付勢する押圧部材と、前記ローラ
対の何れか一方のローラに連結された回転駆動源とを備
えていることを特徴とする三次元測定機。4. The driving means according to claim 1, wherein the drive means includes a pair of rollers that are rollable while holding the guide member, and the roller pair is in contact with the guide member. A roller holding member that holds the guide member so as to be separable and rollable, a pressing member that urges the roller pair so as to sandwich the guide member via the roller holding member, and is connected to either one of the rollers of the roller pair. Coordinate measuring machine, characterized by comprising:
複数の皿ばねを備え、これらの皿ばねにより押圧部材の
付勢力が構成されていることを特徴とする三次元測定
機。5. The pressing member according to claim 4,
A coordinate measuring machine comprising a plurality of disc springs, wherein the disc springs constitute the biasing force of the pressing member.
Priority Applications (1)
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| JP6870989A JPH0743259B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | CMM |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| JPH02247519A JPH02247519A (en) | 1990-10-03 |
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